本發(fā)明涉及銅帶制備技術(shù)領(lǐng)域,具體為一種銅帶的生產(chǎn)配方及其制備方法。
背景技術(shù):
銅帶是使用最為廣泛,在銅制品中價格最為低廉的一個產(chǎn)品,黃銅不僅有很好的深沖拉伸效果,由于有價格比較優(yōu)勢,近年來在接插件領(lǐng)域的使用越來越廣泛,接插件要求黃銅表面硬度必須達(dá)到HV170-190,甚至超過190,這個硬度已經(jīng)是二元合金黃銅的極限,由于加工率很大,帶來的后果是銅帶板型很難控制,剪切后產(chǎn)生側(cè)彎,影響客戶使用。傳統(tǒng)的改變銅帶硬度的做法是通過軋制手段,增多加工道次,提升加工率來實(shí)現(xiàn),這種做法在加工過程中容易增加銅表面缺陷的概率,且由于銅本身存在加工極限,軋制到一定程度會損傷銅帶導(dǎo)制材料報(bào)廢。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種銅帶的生產(chǎn)配方及其制備方法,具備加工硬度高,成品銅帶性能好以及運(yùn)輸方便等優(yōu)點(diǎn),以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
一種銅帶的生產(chǎn)配方,包括以下工序:配料、熔鑄、軋制、退火、酸洗、精整、成品包裝和運(yùn)輸全覆蓋工序,其配料鋅及其它微量元素,且鉛含量≤ 0.01%、鐵含量≤ 0.02%、錫含量≤ 0.02%、鎳含量≤ 0.02%、磷含量為 0.001-0.003% 、銅含量為63.0-64.5%,余量為鋅。
一種銅帶的生產(chǎn)制備方法,包括以下步驟:
(1)將鉛、鐵、錫、鎳、銅、磷和鋅原料按上述比例配比添加到1084度的熔鑄爐中,并在熔鑄爐上添加用于吸取粉塵及粉末的抽吸裝置;
(2)采用天燃?xì)飧邷丶訜嵯到y(tǒng)的加熱軋制設(shè)備對銅帶原料進(jìn)行熱軋,并在軋機(jī)傳動輥處添加冷卻液系統(tǒng);
(3)用錫紙包裹紫銅薄帶,采用溫控法對產(chǎn)品進(jìn)行低溫回火,并在回火后采用拉彎矯直技術(shù)輔以結(jié)晶器強(qiáng)冷工藝處理;
(4)采用BONDERITEM-CR225溶液對退火后的銅帶進(jìn)行酸洗;
(5)采用公差檢測儀對酸洗后的銅帶的厚度進(jìn)行檢測和標(biāo)注,并在后序工序中對超差部分進(jìn)行剔除;
(6)采用定制的鐵制鐵芯對銅帶進(jìn)行纏繞,并通過PVC膜包裝紙,訂制帆雨布小型包裝套對銅帶進(jìn)行成品包裝和運(yùn)輸。
優(yōu)選的,拉彎矯直技術(shù)采用五輥?zhàn)枘峤◤埖目v剪機(jī)進(jìn)行矯直和壓平。
優(yōu)選的,1084度為銅的基本熔點(diǎn),在熔鑄爐中先添加銅原料,后加錫、鋅等金屬原料。
優(yōu)選的,銅帶在建立張力和尾部張力消失前采用襯紙工藝處理。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
1、本銅帶的生產(chǎn)配方及其制備方法,通過在熔鑄工序中的熔鑄爐上添加抽吸裝置,可以吸取粉塵及空氣中粉末,保證銅帶成份及其穩(wěn)定性能。
2、本銅帶的生產(chǎn)配方及其制備方法,在軋制工序中,采用天燃?xì)飧邷丶訜嵯到y(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的煤油加熱系統(tǒng),其具備環(huán)保及加熱性能更佳,而且使得銅帶加熱更充分,減少含量雜質(zhì),保證性能;同時,在軋機(jī)傳動輥處添加冷卻液系統(tǒng),可以及時冷卻高速運(yùn)轉(zhuǎn)帶來的高溫,提高軋制力,改善銅性能。
3、本銅帶的生產(chǎn)配方及其制備方法,在退伙工序中,用錫紙包裹紫銅薄帶,使其在進(jìn)行加熱過程中,具有更快的升溫性,同時使銅帶性能均勻一致,達(dá)到普通加熱方法所達(dá)不到的性能,具有很好的節(jié)能效果;另外采用溫控法將產(chǎn)品低溫回火減少了生產(chǎn)過程中銅帶表面過多的接觸加工,表面質(zhì)量得到提升、同時使得加工硬度能夠進(jìn)一步提高,滿足更多客戶的要求;并在回火后采用拉彎矯直技術(shù)輔以結(jié)晶器強(qiáng)冷工藝處理,可以最大程度減少偏析現(xiàn)象,既提高了效率又節(jié)省了能耗。
4、本銅帶的生產(chǎn)配方及其制備方法,在酸洗工序中,采用BONDERITEM-CR225代替鉻酸鹽溶液來實(shí)施鈍化步驟,內(nèi)含有的六價鉻成份能對材料的清洗起作用,更好保護(hù)銅帶表面,起光亮作用,滿足高表面銅帶要求。
5、本銅帶的生產(chǎn)配方及其制備方法,在精整工序中,采用公差檢測儀對酸洗后的銅帶的厚度進(jìn)行檢測和標(biāo)注,對超差部分在精整工序中予以剔除,并將監(jiān)測數(shù)據(jù)打印,使得縱剪機(jī)在剪切寬度的同時對產(chǎn)品的厚度又做了一次復(fù)檢,更好保障公差數(shù)據(jù)的可靠性,提高對產(chǎn)品的審核效率。
6、本銅帶的生產(chǎn)配方及其制備方法,在成品包裝和運(yùn)輸全覆蓋工序中,采用定制的鐵制鐵芯對銅帶進(jìn)行纏繞相較于傳統(tǒng)紙制紙芯,壽命更長,更平整,光潔以保證不會因紙芯原因給銅帶帶來凹點(diǎn)、劃傷等缺陷;并通過PVC膜包裝紙,訂制帆雨布小型包裝套對銅帶進(jìn)行成品包裝和運(yùn)輸,使其專用于雨天出貨,以防止因被雨淋濕,材料氧化報(bào)廢的情況,為材料的安全運(yùn)輸打上了雙保險(xiǎn)。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明的實(shí)施例,對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行親楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
本發(fā)明提供一種技術(shù)方案:一種銅帶的生產(chǎn)配方,包括以下工序:配料、熔鑄、軋制、退火、酸洗、精整、成品包裝和運(yùn)輸全覆蓋工序,其配料含有微量元素鉛、鐵、錫、鎳,且鉛含量≤ 0.01%、鐵含量≤ 0.02%、錫含量≤ 0.02%、鎳含量≤ 0.02%、磷含量為 0.001-0.003% 、銅含量為63.0-64.5%,余量為鋅。
一種銅帶的生產(chǎn)制備方法,包括以下步驟:
(1)將銅和鋅原料按上述比例配比添加到1084度的熔鑄爐中,先將銅熔化,同時將鋅預(yù)熱到300度后加入熔爐中,以減少因氧化鋅的揮發(fā)而造成環(huán)境污染;并在熔鑄爐上添加用于吸取粉塵及粉末的抽吸裝置;經(jīng)除氣后轉(zhuǎn)爐進(jìn)行澆鑄,澆鑄時做好液面覆蓋, 輔以結(jié)晶器強(qiáng)冷工藝處理,以防止吸入空氣造成鑄坯氣孔。其1084度為銅的基本熔點(diǎn),在熔鑄爐中先添加銅原料,后加鋅等金屬原料,由于金屬原料及金屬粉末作為脫氧劑的類似木炭之類的黑色粉塵會飄散在生產(chǎn)車間中,通過在熔鑄爐上添加抽吸裝置,可以吸取粉塵及空氣中粉末,保證銅帶成份及其穩(wěn)定性能。
(2)采用天燃?xì)饧訜嵯到y(tǒng)對銅帶坯料進(jìn)行加熱,代替?zhèn)鹘y(tǒng)的煤油加熱系統(tǒng),其具備環(huán)保及加熱性能更佳,而且使得銅帶加熱更充分,減少含量雜質(zhì),保證性能;同時,在熱軋機(jī)傳動輥處添加冷卻液系統(tǒng),對軋輥進(jìn)行強(qiáng)制冷卻,從而保證熱軋板型符合要求并延長軋輥的使用壽命;可以及時冷卻高速運(yùn)轉(zhuǎn)帶來的高溫,提高軋制力,改善銅性能。
(3)中間退火時用錫紙包裹薄銅帶,使其在進(jìn)行加熱過程中,具有更快的升溫性,同時使銅帶性能均勻一致,達(dá)到普通加熱方法所達(dá)不到的性能,具有很好的節(jié)能效果,避免傳統(tǒng)的直接將銅帶置于退火爐中加熱,由于材料厚度過薄,一旦溫度上升過慢或加工時間稍長就會造成銅帶粘結(jié)的情況;
其次,采用再結(jié)晶溫度以下的低溫對產(chǎn)品進(jìn)行回火,銅帶的性能控制法是通過加工道次,利用加工率來實(shí)現(xiàn),這種做法在加工過程中容易增加銅帶板型缺陷的概率,且由于銅本身存在加工極限,軋制到一定程度會導(dǎo)致材料產(chǎn)生嚴(yán)重的纖維化、橫向塑性消失從而使材料報(bào)廢,采用溫控法將產(chǎn)品低溫回火,減少了生產(chǎn)過程中銅帶因冷作硬化造成的應(yīng)力集中,導(dǎo)致板型變差,分剪時產(chǎn)生較大的側(cè)彎,表面質(zhì)量得到提升、同時使得加工硬度保持不變,而延伸能夠有所提高,以滿足更多客戶的要求;并在回火后采用拉彎矯直技術(shù)使其應(yīng)力均勻分布,從而確保分切后側(cè)彎控制在1.5mm/m,對有深沖拉伸的要求,還可采取瞬時高溫退火急速冷卻的工藝,從而確保產(chǎn)品在拉伸后不出現(xiàn)晶粒粗大的現(xiàn)象。
傳統(tǒng)銅帶分切的縱剪機(jī)利用氣囊或液壓摩擦建張,這類張力方式是結(jié)構(gòu)簡單便于調(diào)節(jié)張力的大小,但是容易產(chǎn)生銅帶表面劃傷等問題;利用拉彎矯直原理設(shè)計(jì)的五輥?zhàn)枘釓埩ε_的縱剪機(jī)進(jìn)行分剪矯直和壓平,既能滿足張力效果,又能消除表面劃傷、邊部毛刺,對表面、側(cè)彎、邊部毛刺要求高的產(chǎn)品,效果十分明顯。
在銅帶在建立張力和尾部張力消失前均采用襯紙工藝處理,因?yàn)殂~帶其良好的導(dǎo)電性及塑形性,越來越多的被用于復(fù)合形銅帶基材使用需要經(jīng)過電鍍這一步驟,電鍍種類五花八門,鍍錫、鍍鎳,甚至鍍金、鍍銀,這樣就對銅材表面平整性以及表面小劃傷,凹坑等小缺陷提出了極為嚴(yán)苛的要求;生產(chǎn)管控中可以嚴(yán)格清潔銅帶所需經(jīng)過的軋輥、刀面、托架等生產(chǎn)工具來避免表面缺陷的產(chǎn)生,但是在放卷及收卷過程中由其是銅帶在建立張力和尾部張力消失時銅帶與銅帶之前不可避免會產(chǎn)生層與層之間滑移摩擦,引起表面缺陷,為了避免銅帶在建立張力時和尾部張力消失時銅帶表面滑動時造成的擦傷,采用襯紙工藝處理,可以減少銅帶表面因?yàn)榛颇Σ猎斐傻谋砻嫒毕?,改善銅帶表面質(zhì)量;
另外,市場上用量較多的是錫青銅和鐵青銅,由于錫青銅在熔鑄時極易產(chǎn)生偏析現(xiàn)象,為了避免因?yàn)殄a元素的偏析造成產(chǎn)品性能不均,以往大都采取鑄坯均勻化退火以消除偏析現(xiàn)象,但均勻化退火時間長、能耗大,有些廠采用電子攪拌技術(shù)來改善偏析,效果也不盡理想,通過采取拉-停-退,并輔以結(jié)晶器強(qiáng)冷工藝可以最大程度減少偏析現(xiàn)象,既提高了效率又節(jié)省了能耗。
(4)采用BONDERITEM-CR225溶液對退火后的銅帶進(jìn)行酸洗;傳統(tǒng)工藝采用鉻酸鹽溶液來進(jìn)行表面酸洗還原使銅帶表面消除一些前道加工過程中帶下來的雜質(zhì)及油污,此方法清洗會留有表面殘留,可能帶來的結(jié)果就是部分氧化或表面性能不均,應(yīng)付普通的沖壓品或鍛造品可能問題不大,但隨著現(xiàn)今銅帶加工手段的多樣化,對銅帶基材的要求也不斷提高,如一款C19400的產(chǎn)品要求表面無劃傷更需表面具備一定光亮度,感光性能好,因?yàn)樵谄浼庸み^程中通過光感儀能直接將零件輪廓影像投射在材料表面上,印射出范圍之后通過酸制化學(xué)品的腐蝕方法來得到加工品,因此原先對材料表面僅是防氧化這一點(diǎn)已無法滿足該類產(chǎn)品的要求;采用BONDERITEM-CR225代替鉻酸鹽溶液來實(shí)施鈍化步驟,內(nèi)含有的六價鉻成份能對材料的清洗起作用,更好保護(hù)銅帶表面,起光亮作用,滿足高表面銅帶要求。
(5)采用公差檢測儀對酸洗后的銅帶的厚度進(jìn)行檢測和標(biāo)注,并在后序工序中對超差部分進(jìn)行剔除;現(xiàn)代軋機(jī)的厚度控制有兩種方式:即接觸式和非接觸式,非接觸式中又分為渦流測厚和射線測厚,但無論哪種測厚方式,在線投入測厚時都會受到震動、溫度變化、響應(yīng)速率、或者成分波動的影響,從而導(dǎo)致產(chǎn)品公差的波動,由于軋機(jī)速度一般在200-300m/S,最快的速度可以達(dá)到600m/S以上,產(chǎn)品厚度超差的波動的顯示稍縱即逝,很難精準(zhǔn)定位超差范圍;因此,在后道精整工序上加裝了公差檢測儀,對超差部分在精整工序中予以剔除,并將監(jiān)測數(shù)據(jù)打印,使得縱剪機(jī)在剪切寬度的同時對產(chǎn)品的厚度又做了一次復(fù)檢,更好保障公差數(shù)據(jù)的可靠性,提高對產(chǎn)品的審核效率。
(6)采用定制的鐵制鐵芯對銅帶進(jìn)行纏繞;隨著工藝的不斷進(jìn)步及市場價格的激烈競爭,對材料的使用有很明顯的減薄化發(fā)展,慣用的強(qiáng)度較高的硬板紙心在反復(fù)使用后難免存在表面磨損,變形的情況,紙心表面的光潔不好導(dǎo)致薄帶材纏繞上去會對表面造成凹坑,通過采用定制鐵制鐵芯,相較于傳統(tǒng)紙制紙芯,壽命更長,更平整,光潔以保證不會因紙芯原因給銅帶帶來凹點(diǎn)、劃傷等缺陷;并通過PVC膜包裝紙,訂制帆雨布小型包裝套對銅帶進(jìn)行成品包裝和運(yùn)輸,使其專用于雨天出貨,以防止因被雨淋濕,材料氧化報(bào)廢的情況,為材料的安全運(yùn)輸打上了雙保險(xiǎn)。
綜上所述:本銅帶的生產(chǎn)配方及其制備方法,通過在熔鑄工序中的熔鑄爐上添加抽吸裝置,可以吸取粉塵及空氣中粉末,保證銅帶成份及其穩(wěn)定性能;在軋制工序中,采用天燃?xì)飧邷丶訜嵯到y(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的煤油加熱系統(tǒng),其具備環(huán)保及加熱性能更佳,而且使得銅帶加熱更充分,減少含量雜質(zhì),保證性能;同時,在軋機(jī)傳動輥處添加冷卻液系統(tǒng),可以及時冷卻高速運(yùn)轉(zhuǎn)帶來的高溫,提高軋制力,改善銅性能;在退伙工序中,用錫紙包裹紫銅薄帶,使其在進(jìn)行加熱過程中,具有更快的升溫性,同時使銅帶性能均勻一致,達(dá)到普通加熱方法所達(dá)不到的性能,具有很好的節(jié)能效果;另外采用溫控法將產(chǎn)品低溫回火減少了生產(chǎn)過程中銅帶表面過多的接觸加工,表面質(zhì)量得到提升、同時使得加工硬度能夠進(jìn)一步提高,滿足更多客戶的要求;并在回火后采用拉彎矯直技術(shù)輔以結(jié)晶器強(qiáng)冷工藝處理,可以最大程度減少偏析現(xiàn)象,既提高了效率又節(jié)省了能耗;在酸洗工序中,采用BONDERITEM-CR225代替鉻酸鹽溶液來實(shí)施鈍化步驟,內(nèi)含有的六價鉻成份能對材料的清洗起作用,更好保護(hù)銅帶表面,起光亮作用,滿足高表面銅帶要求;在精整工序中,采用公差檢測儀對酸洗后的銅帶的厚度進(jìn)行檢測和標(biāo)注,對超差部分在精整工序中予以剔除,并將監(jiān)測數(shù)據(jù)打印,使得縱剪機(jī)在剪切寬度的同時對產(chǎn)品的厚度又做了一次復(fù)檢,更好保障公差數(shù)據(jù)的可靠性,提高對產(chǎn)品的審核效率;在成品包裝和運(yùn)輸全覆蓋工序中,采用定制的鐵制鐵芯對銅帶進(jìn)行纏繞相較于傳統(tǒng)紙制紙芯,壽命更長,更平整,光潔以保證不會因紙芯原因給銅帶帶來凹點(diǎn)、劃傷等缺陷;并通過PVC膜包裝紙,訂制帆雨布小型包裝套對銅帶進(jìn)行成品包裝和運(yùn)輸,使其專用于雨天出貨,以防止因被雨淋濕,材料氧化報(bào)廢的情況,為材料的安全運(yùn)輸打上了雙保險(xiǎn)。
盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型,本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。